DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-82-94

Чайка Олексій Леонідович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-1678-2580. E-mail: chaykadp@gmail.com

Корнілов Богдан Володимирович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-5544-3023. E-mail: balesan2209@gmail.com

Лебідь Віталій Васильович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-3938-3785

Москалина Андрій Олександрович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-9552-2853

Шумельчик Євген Ігорович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-5350-6425. E-mail: shei@ua.fm

Джигота Марина Георгіївна, провідний інж., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-3062-5127

РЕАЛІЗАЦІЯ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ МАТЕРІАЛЬНОГО ТА ТЕПЛОВОГО БАЛАНСІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ В СКЛАДІ АСУ ТП ПРАТ «МК «АЗОВСТАЛЬ»

Анотація. В статі наведено опис інформаційної системи розрахунку математичних моделей матеріального та теплового балансів доменної плавки, яка базується на розроблених в Інституті чорної металургії НАН України математичних моделях. Розрахунок матеріального балансу ведеться за «системою обліку» В. П. Іжевського. Для розрахунку теплового балансу використовується теплоенергетична модель І. Д. Семікіна, яка для використання в доменному виробництві була розвинута О. В. Бородуліним. Інформаційна система дозволяє розрахувати баланси в автоматичному режимі (збір даних з АСУ ТП та розрахунок матеріального, теплового балансів за обраний період) та в ручному (розрахунок прогнозних періодів для визначення резервів підвищення енергоефективності доменної плавки). Виконана адаптація моделей шляхом розрахунку матеріального та теплового балансів доменної плавки та визначення нев’язок. Для адаптації моделей, встановлених в АСУ ТП доменного цеху ПрАТ «МК «Азовсталь», виконано помісячні розрахунки матеріального та теплового балансів доменних печей. Визначено нев’язки загальних матеріальних балансів печей (різниця між сумарним приходом матеріалів у піч та продуктами плавки) та по компонентам (залізо, вуглець та ін.). Встановлено, що при використанні розрахункової величини виходу колошникового пилу на всіх доменних печах ПрАТ «МК «Азовсталь» величина нев’язки між приходом та витратою матеріалів лежить у довірливому діапазоні похибки (<1,5 %). З використанням результатів розрахунку теплових балансів виконано співставлення нев’язок доменних печей (співвідношення розрахункових показників до фактичних). Математичні моделі балансів були реалізовані в складі АСУ ТП доменного цеху ПрАТ «МК «Азовсталь» та використовувалась для оцінки відхилень від норм виробництва, витрати коксу та умовного палива, а також прогнозу можливості поліпшення техніко-економічних показників плавки.

Ключові слова: доменна піч, продуктивність, витрати коксу, математичні моделі, матеріальний баланс, тепловий баланс

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-82-94

Посилання для цитування: Реалізація математичних моделей матеріального та теплового балансів доменної плавки в складі АСУ ТП ПРАТ «МК «Азовсталь» / О. Л. Чайка, Б. В. Корнілов, В. В. Лебідь, А. О. Москалина, Є. І. Шумельчик, М. Г. Джигота // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. C. 82-94. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-82-94

Перелік посилань

1. Бородулин А. В., Горбунов А. Д., Романенко В. И., Сущев С. П. Домна в энергетическом измерении. Днепродзержинск : ДГДУ, 2006. 542 с.
2. Ижевский В. П. Система учета доменного баланса. ЖРМО. 1912. ч. № 2. С. 180-214.
3. Семикин И. Д, Аверин С. И., Радченко И. И. Топливо и топливное хозяйство металлургических заводов. М. : Металлургия, 1965. 391 с.
4. А.с. № 73905 Украины. Методика расчета. Полный энергетический баланс доменной плавки. Бородулин А. В., Чайка А. Л., Сохацкий А. А., Москалина А. А. Заявл. № 73841 15.05.17. Регистр. 25.09.17.
5. Бородулин А. В., Семикин И. Д. Расчет и оценка процессов прямого восстановления железа в доменной печи теплоэнергетическим методом. Изв. ВУЗов. Черн. Металлургия. 1971. № 2. С. 27-30.
6. Костылев Н. А. Очерки по теории доменного процесса. Под редакцией М. А. Павлова. М. : Металлургиздат, 1945. 370 с.
7. Павлов М. А. Металлургия чугуна. Ч. Доменный процесс. М. : Металлургиздат, 1945. 492 с.
8. Семикин И. Д. Энергетические основы доменного процесса. В сб. Дискуссия о работе доменных печей на повышенном давлении. Ред. А. Д. Готлиб и Н. С. Щиренко. Днепропетровск : Изд. Укр. НТО ЧМ, С. 37-39.
9. Розенгарт Ю. И., Потапов Б. Б., Ольшанский В. М., Бородулин А. В. Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах. Киев : Вища школа. 1986. 296 с.
10. Рамм А. Н. Современный доменный процесс. М. : Металлургия, 1980. 304 с.
11. Теплотехника доменного процесса / Б. И. Китаев, Ю. Г. Ярошенко, Е. Л. Суханов и др. М. : Металлургия, 1978. 248 с.